CN109111855A

CN109111855A - 一种镧铈镨钕钇稀土抛光粉及其制备工艺

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Publication number: CN109111855A
Application number: CN201810973245.0A
Authority: CN
Inventors: 姜霁涛; 史俊龙; 牛娟娟; 金玉培; 蒋春虎; 柴进忠; 马相琴; 雷美美; 王保国; 李成荣
Original assignee: GANSU RARE EARTH NEW MATERIAL CO Ltd
Current assignee: GANSU RARE EARTH NEW MATERIAL CO Ltd
Priority date: 2018-08-24
Filing date: 2018-08-24
Publication date: 2019-01-01

Abstract

一种镧铈镨钕钇稀土抛光粉，其成份按稀土质量比计，CeO₂含量的比例占20～99.5%，Y₂O₃含量的比例占0.1%～60%，La₂O₃含量的比例占0～50%，Pr₇O₁₁含量的比例占0.1～4%,Nd₂O₃含量的比例占0.1～4%，氟的含量为TREO的0.05～20%。本发明的稀土抛光粉颗粒均匀、粒度分布窄，抛光后玻璃表面光洁度好。

Description

一种镧铈镨钕钇稀土抛光粉及其制备工艺

技术领域

本发明涉及一种稀土抛光材料制备及应用技术领域，具体是一种镧铈镨钕钇稀土抛光粉及其制备工艺。

背景技术

在已有的专利文献中稀土抛光粉的制造原料主要为镧铈系列、镧铈镨系列、镧铈镨钕系列，纯铈系列，及部分掺杂铝、锆的稀土抛光粉，而在现有元素中掺杂钇元素的稀土抛光粉还未见报道。高纯度氧化钇在市场应用方面主要应用于透明陶瓷、荧光粉等光学材料领域，对市场需求小。低纯度的粗钇不仅价值低而且无法形成市场销售，造成大量资源积压。在稀土抛光粉中添加钇元素不经能够改善其研磨性能，提高循环使用效率，而且能够将资源充分利用。

通过查阅文献及相关资料，并对各种粒径的稀土抛光粉对比发现，抛光粉的粒度大小及分布对抛光粉的切削力影响甚微，但在抛光过程中对玻璃表面的光洁度影响较大，粒度小且分布窄的稀土抛光粉抛光后玻璃表面划痕较少且表面光洁度高，而抛光粉的粒度分布与抛光粉前驱体粒度有显著的依存关系。通过添加稀土元素钇，可有效减少抛光粉的粒度分布范围，并降低抛光粉的松装比重，从而提高浆料的有效研磨成份，达到提高抛光粉的切削力和改善玻璃表面光洁度的目的。

发明内容

本发明提供一种镧铈镨钕钇稀土抛光粉及其制备工艺，制得的稀土抛光粉松装比重小、悬浮性好、切削速度快，玻璃表面光洁度好。

本发明所采用的技术方案为：

一种镧铈镨钕钇稀土抛光粉，其特征在于：其成份按稀土质量比计，CeO₂含量的比例占20～99.5%，Y₂O₃含量的比例占0.1%～60%，La₂O₃含量的比例占0～50%,Pr₇O₁₁含量的比例占0.1～4%,Nd₂O₃含量的比例占0.1～4%，氟的含量为TREO的0.05～20%。

一种镧铈镨钕钇稀土抛光粉的制备工艺，具体步骤如下：

a、制备稀土抛光粉前驱体；

b、对上述前驱体进行氟化，控制氟的含量为TREO的0.05～20%，氟化后烘干煅烧；

c、将煅烧产物破碎分级，并加入助剂即得所述的镧铈镨钕钇稀土抛光粉。

本发明以含钇的稀土前驱体为主要原料，在稀土原料中引入了钇元素使所得稀土抛光粉（稀土总量TREO在80wt%以上），粒度均匀分布窄，松比小，悬浮性好，抛光后玻璃表面光洁度好。

附图说明

图1为本发明实施例4（最佳工艺）的粒度分布图；

图2为本发明实施例4（最佳工艺）的SEM图；

通过该 SEM图可以看出，本发明所制备的稀土抛光粉形貌均匀，钇和其它稀土元素形成均匀度很高的晶粒，图1可以看出，其粒度分布图只有一个窄峰；相关文献报道称，分布窄的稀土抛光粉抛光后玻璃表面划痕较少，且能够改善玻璃表面光洁度。本发明在现有稀土抛光粉中添加稀土钇，达到控制粉体形貌，增强粉体使用性能的目的。

具体实施方式

实施例1

将稀土的化合物配制为盐溶液，该盐溶液成份按稀土质量比计：CeO₂含量的比例为32%，Y₂O₃含量的比例为60%，Pr₇O₁₁含量的比例为4%,Nd₂O₃含量的比例为4%。按上述配分把盐溶液合成为碳酸稀土，并加入TREO的8%氢氟酸进行均匀氟化，氟化产物在300℃烘干6小时，将烘干物料在1080℃下煅烧12h。将煅烧产物破碎分级至D50：1.0±0.2μm，并加入分散剂，即为本发明所述含钇的镧铈镨钕稀土抛光粉。

实施例2

将稀土的化合物配制为盐溶液，该盐溶液成份按稀土质量比计：CeO₂含量的比例为99.5%，Y₂O₃含量的比例为0.1%，La₂O₃含量的比例为0.2%， Pr₇O₁₁含量的比例为0.1%,Nd₂O₃含量的比例为0.1%。按上述配分把盐溶液合成为碳酸稀土，并加入TREO的0.05%氢氟酸进行均匀氟化，氟化产物在800℃烘干5小时，将烘干物料在1030℃下煅烧12h。将煅烧产物破碎分级至D50：1.0±0.2μm，即为本发明所述含钇的镧铈镨钕稀土抛光粉。

实施例3

将稀土的化合物配制为盐溶液，该盐溶液成份按稀土质量比计：CeO₂含量的比例为20%，Y₂O₃含量的比例为29.8%，La₂O₃含量的比例为50%， Pr₇O₁₁含量的比例为0.1%,Nd₂O₃含量的比例为0.1%。按上述配分把盐溶液合成为碳酸稀土，并加入TREO的20%氢氟酸进行均匀氟化，氟化产物在800℃烘干6小时，将烘干物料在1030℃下煅烧8h。将煅烧产物破碎分级至D50：1.0±0.2μm，即为本发明所述含钇的镧铈镨钕稀土抛光粉。

实施例4

将稀土的化合物配制为盐溶液，该盐溶液成份按稀土质量比计：CeO₂含量的比例为70%，Y₂O₃含量的比例为25%，La₂O₃含量的比例为2%， Pr₇O₁₁含量的比例为2%,Nd₂O₃含量的比例为1%。按上述配分把盐溶液合成为碳酸稀土，并在800℃辊道窑上烘干6小时，烘干料加入TREO的8%氟化氢铵进行均匀氟化，氟化后在1080℃下煅烧16h。将煅烧产物破碎分级至D50：1.0±0.2μm，并加入添加剂，即为本发明所述含钇的镧铈镨钕稀土抛光粉。

对比例1

取甘肃稀土新材料股份有限公司白色抛光粉GF-110型号产品作为对比样。

对比例2

取甘肃稀土新材料股份有限公司红色抛光粉797-1D型号产品做为对比样。

对各实施例及对比例在M200型平面精密研磨机上进行研磨评价。将抛光粉制备为10%浓度浆料，将Φ70mm的平面玻璃作为研磨材料，使用聚氨基甲酸酯抛光垫对玻璃进行抛光。抛光盘转速为200转/min，摆动次数30次/min，研磨压力0.2MPa。通过称量玻璃抛光前后的重量测定研磨速率，每24h测定一次玻璃重量，取平均值测定抛光粉循环使用性能。研磨后使用影像测量仪于70倍下观察玻璃表面，计数玻璃表面划痕数量，见表1。

表1 抛光粉性能对比

Claims

1.一种镧铈镨钕钇稀土抛光粉，其特征在于：其成份按稀土质量比计，CeO₂含量的比例占20～99.5%，Y₂O₃含量的比例占0.1%～60%，La₂O₃含量的比例占0～50%，Pr₇O₁₁含量的比例占0.1～4%,Nd₂O₃含量的比例占0.1～4%，氟的含量为TREO的0.05～20%。

2.一种权利要求1所述的一种镧铈镨钕钇稀土抛光粉的制备工艺，其特征在于：具体步骤如下：

a、制备稀土抛光粉前驱体；

3.根据权利要求2所述的一种含钇的镧铈镨钕稀土抛光粉的制备工艺，其特征在于：步骤a中稀土抛光粉前驱体为稀土氧化物、碳酸盐、硫酸盐或硝酸盐的一种或多种混合物。

4.根据权利要求2所述的一种镧铈镨钕钇稀土抛光粉的制备工艺，其特征在于：步骤b中对前驱体氟化时加入的氟化剂是氟化氢铵、硅氟酸、氢氟酸、氟化钇、氟化钠、氟化铵的一种或多种混合物。

5.根据权利要求2所述的一种镧铈镨钕钇稀土抛光粉的制备工艺，其特征在于：步骤b中对氟化后混合物的烘干温度为200～900℃，煅烧温度为850～1100℃。

6.根据权利要求2所述的一种镧铈镨钕钇稀土抛光粉的制备工艺，其特征在于：步骤c中将煅烧后焙烧料进行破碎分级的粒度要求为D50：0.5～4.0um，D100:3～16um。

7.根据权利要求2所述的一种镧铈镨钕钇稀土抛光粉的制备工艺，其特征在于：步骤c中所添加的助剂为粉体分散剂和抗板结剂。